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第一章 宇宙中的地球
1.1 地球的宇宙环境
一.人类对宇宙的认识
中国古代哲学说上下四方曰“宇”,古往今来曰“宙”
即宇宙是所有时间、空间和物质的总和。
可观测宇宙(已知宇宙):人类已经观测到的有限宇宙,半径约
光年(光年是天文学中的距离单位)
137亿
1.天体
宇宙中物质的存在形式——天体
常见的天体???
二、多层次的天体系统
恒星
由炽热气体组成、质量庞大,自身能发光发热的(类)球状天体。恒星之间相距非常遥远。
下图为宇宙中的太阳,它是离地球最近的恒星。
星光闪烁的恒星
星云
仙女座大星云
草帽星云
星云是由气体和尘埃物质组成的云雾状天体。星云的密度小,体积和质量都很大。一个普通星云的半径一般在10光年以上,质量至少相当于上千个太阳。
轮廓模糊的星云
火星
行星
环绕着恒星公转的天体,本身不发光。
八大行星
卫星
环绕着行星公转的天体,本身不发光。
彗星
彗星是绕太阳运行的一种天体,体积大,密度很小,具有云雾状
的外表。
哈雷彗星
海尔波普彗星
拖着长尾的彗星
76周年
A流星体——B流星现象—— C陨星(陨石、陨铁)
流星体
一闪即逝的流星
运行在行星际空间的固体颗粒
总结:天体的主要特征
卫星 自己能发光发热
流星体 围绕恒星运转,自身不发光
彗星 围绕行星运转
恒星 由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体
星云 宇宙中的碎屑物质,一闪即逝
行星 拖着长尾,由冰物质组成,呈云雾状
2.天体系统
运动着的天体因________和________形成天体系统。
二、多层次的天体系统
互相吸引
互相绕转
天体系统
地球所处天体系统,按从低到高的级别,依次为地月系、 太阳系、银河系和总星系。
可观测宇宙
银河系
河外星系
太阳系
其他恒星系
地月系
其他行星系
银河系中很多由尘埃和气体等组成的云雾状天体,称为星云。
银河系外许许多多看似星云的天体,是与银河系同级别恒星系统,称为河外星系。
(1)银河系与河外星系
太阳系组成:
太阳、行星 、矮行星、
卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体。
(2)太阳系与地月系
太阳系
太阳质量:
约占整个太阳系99.86%。
水 星
金 星
地 球
火 星
类地行星
巨行星
木 星
土星
远日行星
天王星
海王星
运动特征:同向性 共面性 近圆性
注意:存在小行星带
1. 读“太阳系示意图”,据此回答下列小题。
(1)图示太阳系八大行星中,体积质量最大的是( )
A.E B.F C.G D.H
(2)图中的天体系统( )
A.仅仅低于银河系 B.高于河外星系
C.包含2级天体系统 D.包含3级天体系统
(3)若地球在H行星轨道上运行,则可能( )
A.自转周期变大 B.公转轨道不再接近正圆
C.变为寒冷的“冰球” D.变为炽热的“火球”
A
C
C
(1)图中的字母所代表的行星名称是:
A___________、B___________、C___________、D___________
(2)属类地行星的有___________(填字母)
(3)用箭头在地球公转轨道附近表示八大行星的公转方向。
(4)用小圆点在适当的轨道位置表示出小行星带。
(5)比太阳系低一级的天体系统是________,其中心天体是_____;
比太阳系高一级的天体系统是________。
A
B
C
D
E
F
G
H
I
水星
天王星
海王星
土星
AHGF
地月系
地球
银河系
小行星带
4.读太阳系模式图,
完成下列各题:
地月系
地球同它的天然卫星(月球)所构成的天体系统。地球是它的中心天体,月地距离约为38.4万千米。
月球在环绕地球公转的同时,也在自转,月球公转、自转的方向和周期完全一样。月球本身不发可见光,我们看到的月光是月球反射的太阳光。
三.特殊行星--地球
地球在太阳系中的位置
名称 与太阳的距离 (×106千米) 赤道半径 (千米) 质量 体积 平均密度 (克/厘米3) 自转周期 (天) 公转周期 (年) 表面温度 (K) 已知卫星数
(个)
水星 57.90 2439.70 0.06 0.06 5.43 58.79 0.24 440 0
金星 108.20 6051.80 0.82 0.86 5.24 243.69 0.62 737 0
地球 149.60 6378.14 1.00 1.00 5.51 1.00 1.00 288 1
火星 227.90 3396.20 0.11 0.15 3.39 1.03 1.88 210 2
木星 778.57 71492.00 317.83 1321.33 1.33 0.42 11.86 112~165 79
土星 1433.53 60268.00 95.16 763.59 0.69 0.45 29.46 84~134 62
天王星 2872.46 25559.00 14.54 63.08 1.27 0.72 84.01 53~76 27
海王星 4495.06 24764.00 17.15 57.74 1.63 0.67 164.79 55~72 14
活动:读下表,结合所不知识,完成相关任务。
(1)地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为
“金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面,分析地球具备这些有利条件的原因。
(2)除地球外,太阳系中可能存在生命的行星是哪个?简要阐述判断理由。
(3)太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定,而太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化。假如太阳的光照条件变得极不稳定,地球上将会出现怎样的情形?试对你的答案做出解释。
(1)地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为“金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面,分析地球具备这些有利条件的原因。
自身条件
日地距离适中
适当的自转周期
体积和质量适中
适宜的温度
液态水
适合生物呼吸的大气
生命存在
(2)除地球外,太阳系中可能存在生命的行星是哪个?简要阐述判断理由。
(3)太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定,而太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化。假如太阳的光照条件变得极不稳定,地球上将会出现怎样的情形?试对你的答案做出解释。
火星(或水星、金星),从质量、体积、平均密度、自转周期、与太阳的距离等方面和地球对比。
假如太阳光照变得极不稳定,会导致地球整体自然环境也变得极不稳定。若发生在生物形成初期,会导致生物进化中断;若发生在现在或将来,会导致生物大量灭绝,甚至危及人类生存。
地球存在生命的条件(原因)
(1)外部条件:
1.稳定的太阳光照(光照没有明显变化)
2.安全的宇宙空间(大小行星各行其道、互不干扰)
(2)自身条件:
①适宜的温度 (日地距离适中、自转和公转周期适中)
②有液态水
③适合生物呼吸的大气(体积和质量适中)